KR101441953B1 - Method and System for Measurement of Analytes in Samples - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) (i) 시료가 적용되어 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 정색반응 수단 및 (ii) 소정(pre-determined)의 색상을 갖는 색상 보정용 대조수단을 포함하는 반응 디바이스에 시료를 적용하여 상기 정색반응 수단에서 정색반응이 발생하도록 유도하는 단계; (b) 디지털 촬상장치로 상기 디바이스에서의 상기 색상 보정용 대조수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지(reference-result synchronized image)를 하나의 이미지로 동시에 얻는 단계; 상기 제1이미지 및 제2이미지는 동일한 광(light) 환경 하에서 동시에 하나의 이미지로 얻으며, (c) 상기 대조-결과 동기적 이미지에 있는 제1이미지 및 제2이미지를 비교하여 상기 제2이미지의 색상을 보정(calibration)하는 단계; 및 (d) 상기 보정된 제2이미지의 색상으로부터 상기 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 얻는 단계를 포함하는 시료 내 분석물의 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 간편하고 정확하게 도출할 수 있다. The present invention relates to a reaction device comprising (a) a reaction device comprising (i) a color reaction means for applying a sample to induce a color reaction and (ii) a color-correction verification means having a pre- Applying a sample to the color reaction means to induce a color reaction in the color reaction means; (b) a reference-result synchronized image comprising a first image as an image of the color correction verification means in the device and a second image as an image of a result of the color reaction in a digital imaging device, At the same time as one image; Wherein the first image and the second image are obtained as one image simultaneously under the same light environment, (c) comparing the first image and the second image in the contrast-result synchronous image, Calibrating color; And (d) obtaining data on the presence or concentration of the analyte in the sample from the color of the corrected second image. According to the present invention, data on the presence or concentration of an analyte in a sample can be obtained easily and accurately.
Description
본 발명은 디지털 촬상장치를 이용한 시료 내 분석물의 측정 방법 및 측정 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a measurement method and a measurement system for an analyte in a sample using a digital imaging device.
물질을 분석하기 위한 방법으로는 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography), 질량 분석(Mass Spectrometry), 고속 액체 크로마토그래피(High-Performance Liquid Chromatography), 얇은 막 크로마토그래피(Thin-Layer Chromatography), 전기영동(Electrophoresis), 전기화학(Electrochemistry), 적외선 분광법(Infrared Spectroscopy), 라만 분광법(Raman Spectroscopy), X-선 분광법(X-ray Flourescene), 자외선/가시광선 분광법(Ultraviolet/Visible Spectroscopy) 등이 있으며, 이러한 분석 방법들은 자연과학이나 공학 연구 및 의료, 제약, 환경 등과 같은 산업 분야에 널리 이용되고 있다.Methods for analyzing materials include gas chromatography, mass spectrometry, high-performance liquid chromatography, thin-layer chromatography, electrophoresis, ), Electrochemistry, Infrared Spectroscopy, Raman Spectroscopy, X-ray Flouescene, Ultraviolet / Visible Spectroscopy, and the like. Methods are widely used in industries such as natural science and engineering research, and medical, pharmaceutical, and environmental applications.
상기의 분석 방법들은 대부분 고가의 장비가 필요하고 사용 방법이 어려우며 소형화 내지 휴대용으로 적용하기 어려운 단점을 지니고 있다. 이에 비해 전기화학적 방법은 저렴한 가격에 손쉽게 측정하고 휴대할 수 있다는 장점이 있어 이미 혈당 검사에 적용되어 상용화 되었다. 그러나 전기화학적 방법은 전자를 생성시킬 수 있는 반응에만 적용되기 때문에 그 활용도가 한정되어 있다는 단점이 있다.Most of the above-described analysis methods require expensive equipment, are difficult to use, and are difficult to be applied in a miniaturized or portable manner. On the other hand, the electrochemical method has already been commercialized because it can be easily measured and transported at low cost and is already applied to blood glucose test. However, since the electrochemical method is applied only to a reaction capable of generating electrons, there is a disadvantage that its utilization is limited.
한편, 물체에 투과, 반사, 굴절되는 복사 에너지를 파장의 함수로 측정하는 광학적 검출 방법은 전기화학적 측정방법과 마찬가지로 사용이 쉽고 정확하며, 저렴한 가격과 소형화 내지 휴대화가 용이할 뿐만 아니라, 매우 다양한 반응을 이용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 원리를 이용하는 분석 방법은 화학, 물리학, 생화학, 면역학, 효소학, 분자생물학, 식품학 등 매우 다양하게 적용되고 있다.On the other hand, the optical detection method of measuring the radiation energy that is transmitted, reflected, or refracted to an object as a function of wavelength is easy and accurate in use as well as an electrochemical measurement method, Can be used. Analytical methods that use these principles are applied in a wide variety of fields such as chemistry, physics, biochemistry, immunology, enzymology, molecular biology, and food science.
예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-0384795호에서는 분광 광도계를 이용하여 키네틱 타입으로 발색반응을 측정하는 분석 기술에 대해 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-0251999호에서는 스트립 형태의 반응 물질을 가시광선 등의 전자기 방사를 이용하여 분석 결과를 판독하는 방법에 대해 개시하고 있다. 대한민국 등록특허공보 제10-1092351호, 미국등록특허 US7538336, 미국등록특허 US7803322, 미국등록특허 US7267799 및 미국공개특허 US20030049849A1에서는 스트립 형태의 반응 결과물을 반사율로 측정하는 방법에 대해 개시하고 있다. 상기 분석 방법은 흡광이나 반사율에 대한 분석 결과를 판독하는데, 특정한 형태의 디바이스에 분석 결과물을 기기 내부에 삽입해야 하기 때문에 범용성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 미국등록특허 US6586257에서는 멀티웰에서 나타나는 발색, 형광, 화학발광을 스캐닝하여 분석하는 시스템에 대해 설명하고 있으나, 고가의 장비와 전문적인 지식이 필요하기 때문에 손쉽게 사용하기 어렵다는 단점이 있다. For example, Korean Patent Registration No. 10-0384795 discloses an analytical technique for measuring a color reaction using a kinetic type using a spectrophotometer. In Korean Patent Registration No. 10-0251999, a strip- Discloses a method of reading analysis results using electromagnetic radiation such as visible light. Korean Patent Publication No. 10-1092351, US Patent No. US7538336, US Patent No. 7803322, US Patent No. 7267799 and US Patent Publication No. US20030049849A1 disclose a method of measuring the reaction result in the form of strip in reflectance. The above analysis method has the disadvantage that the versatility is deteriorated because it is necessary to insert the analysis result into a device in a specific type of device in order to read the analysis result on the light absorption or reflectance. US Pat. No. 6,586,257 describes a system for scanning and analyzing color, fluorescence, and chemiluminescence appearing in multiwells, but it is difficult to use because it requires expensive equipment and expert knowledge.
상기의 분석 방법 및 시스템들은 적어도 하나 이상의 광원이 포함된 장치를 사용하며, 고상 또는 액상의 반응을 스트립이나 튜브 형태의 특정 디바이스에서 정색(color reaction)이나 표지체 침착(label deposition) 반응을 유발시킨 후 기기 내에 반응 디바이스를 삽입하여 외부 빛이 차단된 상태에서 측정하고 있다. 이러한 분석 방법은 특정한 형태의 디바이스를 사용하고, 분석기기가 이를 측정하기 때문에 디바이스 형태가 다를 경우 적용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 여러 종류의 검사를 위해서는 각 검사에 맞는 분석기기를 각각 구입해야 하고, 측정 결과도 각각의 기기에 맞춰 진행해야 하는 불편함이 존재한다.
The above analytical methods and systems use devices comprising at least one or more light sources and can be used to generate color or label deposition reactions in solid or liquid reactions in specific devices in the form of strips or tubes And the reaction device is inserted into the apparatus to measure the state in which the external light is blocked. This analysis method has a disadvantage that it is difficult to apply when a device of a certain type is used and an analyzing device measures the device, so that it is difficult to apply when the device type is different. Therefore, it is inconvenient to purchase each of the analyzers suitable for each test for the various types of tests, and to perform the measurement results according to the respective devices.
본 발명자들은 시료 내의 분석물을 디지털 촬상장치가 포함된 기기를 이용하여 간편하게 측정할 수 있는 방법을 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 색상 보정용 대조수단의 제1이미지와 반응 디바이스에서 정색반응(color reaction)의 결과로서의 제2이미지를 디지털 촬상장치를 이용하여 동시에 수득하고, 색상 보정용 대조수단을 이용하여 제2이미지의 색상을 보정하고 상기 제2이미지의 색상으로부터 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도를 간편하게 분석할 수 있는 방법을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors have made efforts to develop a method for easily measuring an analyte in a sample using a device including a digital imaging device. As a result, the present inventors obtained a first image of the color correcting control means and a second image as a result of the color reaction in the reaction device simultaneously using the digital imaging device, and using the color correcting verification means, The present invention has been accomplished by identifying a method for correcting the color of an image and easily analyzing the presence or concentration of an analyte in the sample from the color of the second image.
따라서, 본 발명의 목적은 시료 내 분석물의 측정 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for measuring an analyte in a sample.
본 발명의 다른 목적은 시료 내 분석물을 측정하기 위한 시스템을 제공하는데 있다.
It is another object of the present invention to provide a system for measuring an analyte in a sample.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 시료 내 분석물의 측정 방법을 제공한다:According to one aspect of the present invention, the present invention provides a method of measuring an analyte in a sample comprising the steps of:
(a) (i) 시료가 적용되어 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 정색반응 수단 및 (ii) 소정(pre-determined)의 색상을 갖는 색상 보정용 대조수단을 포함하는 반응 디바이스에 시료를 적용하여 상기 정색반응 수단에서 정색반응이 발생하도록 유도하는 단계; (a) a reaction device comprising (i) a color reaction means for applying a sample to induce a color reaction, and (ii) a control means for color correction having a pre- Thereby inducing a color reaction to occur in the color reaction means;
(b) 디지털 촬상장치로 상기 디바이스에서의 상기 색상 보정용 대조수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지(reference-result synchronized image)를 하나의 이미지로 동시에 얻는 단계; 상기 제1이미지 및 제2이미지는 동일한 광(light) 환경 하에서 동시에 하나의 이미지로 얻으며, (b) a reference-result synchronized image comprising a first image as an image of the color correction verification means in the device and a second image as an image of a result of the color reaction in a digital imaging device, At the same time as one image; The first image and the second image are obtained as one image at the same time under the same light environment,
(c) 상기 대조-결과 동기적 이미지에 있는 제1이미지 및 제2이미지를 비교하여 상기 제2이미지의 색상을 보정(calibration)하는 단계; 및(c) comparing the first image and the second image in the contrast-result synchronous image to calibrate the color of the second image; And
(d) 상기 보정된 제2이미지의 색상으로부터 상기 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 얻는 단계.
(d) obtaining data on the presence or concentration of the analyte in the sample from the color of the corrected second image.
본 발명자들은 시료 내의 분석물을 디지털 촬상장치를 이용하여 간편하게 측정할 수 있는 방법을 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 색상 보정용 대조수단의 제1이미지와 반응 디바이스에서 정색반응(color reaction)의 결과로서의 제2이미지를 디지털 촬상장치를 이용하여 동시에 수득하고, 색상 보정용 대조수단을 이용하여 제2이미지의 색상을 보정하고 상기 제2이미지의 색상으로부터 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도를 간편하게 분석할 수 있음을 규명하였다. The present inventors have sought to develop a method for easily measuring an analyte in a sample using a digital imaging device. As a result, the present inventors obtained a first image of the color correcting control means and a second image as a result of the color reaction in the reaction device simultaneously using the digital imaging device, and using the color correcting verification means, It was found that the color of the image can be corrected and the presence or concentration of the analyte in the sample can be easily analyzed from the color of the second image.
본 발명에 따르면, 색상 보정용 대조수단의 이미지와 정색반응의 결과를 동시에 촬상함으로써 동일한 조건에서 대조수단 이미지 및 결과 이미지를 수득하고 대조수단 이미지로부터 결과 이미지의 색상을 간단하게 보정할 수 있으며, 결과적으로 시료 내 분석물에 대한 간편하고 정확한 분석 결과를 도출할 수 있다. According to the present invention, it is possible to simultaneously obtain the contrast means image and the result image under the same condition by simultaneously capturing the image of the color correcting means and the result of the color reaction, and simply correct the color of the resultant image from the contrast means image, A simple and accurate analysis result on the analyte in the sample can be obtained.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 시료는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 림프액, 골수액, 타액, 우유, 안구액, 정액, 뇌 추출물, 척수액, 관절액, 흉선액, 복수, 양막액, 세포 조직액, 완충액, 수돗물, 오수, 하수, 또는 지하수이고, 바람직하게는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 림프액, 골수액, 타액, 우유, 척수액, 세포 조직액, 완충액, 수돗물 또는 오수이며, 보다 바람직하게는 혈액, 혈장, 혈청 또는 소변이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the sample used in the present invention may be a blood, a plasma, a serum, a urine, a lymph fluid, a bone marrow fluid, a saliva, a milk, an ocular fluid, a semen, a brain extract, a spinal fluid, A blood serum, a serum, a urine, a lymphatic fluid, a bone marrow fluid, a saliva, a milk, a spinal fluid, a cell tissue fluid, a buffer solution, tap water or wastewater, More preferably blood, plasma, serum or urine.
본 발명에서 시료 내 분석물은 단백질, 유전자, 지질, 탄수화물, 아미노산, 핵산, 단당류, 비타민, 호르몬, 대사산물, 약물, 항생제, 농약, 살충제 및 환경 오염물질일 수 있다. 상기 분석 물질은 단일 혹은 다단계의 과정을 통해 일어나는 발색이나 변색과 같은 정색 반응 및 색소, 금속 나노입자, 색상을 띠는 고분자 등 표지체 침착에 의한 정색 반응을 통해 측정된다. The analyte in the present invention may be a protein, a gene, a lipid, a carbohydrate, an amino acid, a nucleic acid, a monosaccharide, a vitamin, a hormone, a metabolite, a drug, an antibiotic, an agricultural chemical, an insecticide and an environmental pollutant. The analyte is measured through a color reaction such as coloration or discoloration occurring through a single or multi-step process, and a color reaction by labeling such as coloring matter, metal nanoparticles, and colored polymer.
본 발명의 시료는 단독 혹은 혼합물의 형태로 존재할 수 있고, 고상 또는 액상의 형태로 존재할 수 있다. The samples of the present invention may be present singly or in the form of a mixture, and may exist in solid or liquid form.
본 발명의 측정 방법은 질병의 진단 및 예측, 건강관리, 친자확인, 체질 확인, 발효공학, 생명공학, 식품의 안전성 검사, 환경 분석, 화장품 분석, 화합물 분석 등 다양한 분야에 이용될 수 있다. The measuring method of the present invention can be used in various fields such as diagnosis and prediction of disease, health care, paternity confirmation, constitution confirmation, fermentation engineering, biotechnology, food safety inspection, environmental analysis, cosmetic analysis and compound analysis.
본 발명에서 시료를 적용하여 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 반응 디바이스는 당업계에 공지된 다양한 디바이스를 이용할 수 있다.In the present invention, a reaction device for applying a sample to induce a color reaction may employ various devices known in the art.
본 발명에서 사용되는 반응 디바이스는 시료로부터 분석물을 검출하기 위해 고정화가 가능한 니트로셀룰로스 멤브레인, 셀룰로스 종이, 유리 섬유, PVDF 멤브레인, 유리, 플라스틱 등 고형상 물질이 포함된 스트립과 이를 포함하는 하우징 또는 카세트일 수 있다. 본 발명의 반응 디바이스는 직사각형, 정사각형, 직삼각형, 정삼각형, 다원형, 원형 등 어떠한 형태라도 가능하다. The reaction device used in the present invention includes a strip containing a solid material such as a nitrocellulose membrane, cellulosic paper, glass fiber, PVDF membrane, glass, plastic, etc., which can be immobilized to detect an analyte from a sample, Lt; / RTI > The reaction device of the present invention can be any shape such as a rectangle, a square, a right triangle, an equilateral triangle, a multi-circle, and a circle.
본 발명에서의 반응 디바이스는 색상 보정용 대조수단을 포함한다.The reaction device in the present invention includes a control means for color correction.
본 발명에서 색상 보정용 대조수단은 크게 두 가지 방식으로 제공될 수 있다:In the present invention, the control means for color correction can be provided in two broad ways:
첫 번째 방식은, 색상 보정용 대조수단은 색상 보정용 대조수단이 인쇄된 비색표를 정색반응 수단과 별도로(separately) 제공될 수 있다.In the first method, the color correcting means may be provided separately from the color correcting means in the color correcting table printed with the color correcting means.
두 번째 방식은, 색상 보정용 대조수단은 정색반응 수단과 일체로 하여 제공될 수 있다. 즉, 색상 보정용 대조수단은 정색반응 수단과 하나의 지지체 상에 인접하여 동일 면에 위치하여 제공될 수 있다.In the second method, the color correcting control means can be provided integrally with the color reaction means. That is, the color correcting control means may be provided on the same surface adjacent to and on the same color support means as the color reaction means.
상기 첫 번째 방식에 따르면, 정색반응 수단에서의 정색반응의 결과의 이미지와 별도로 제공된 비색표 형태의 색상 보정용 대조수단 이미지를 하나의 이미지로 동시에 얻게 된다. 현재 판매되고 있는 소변검사, pH 검사와 질산염 검사 등의 제품들은 스트립 형태의 반응 디바이스와 더불어 포장 용기나 종이에 비색표를 인쇄하여 제공하고 있다. 따라서, 반응 디바이스의 반응부의 색상을 비색표와 육안으로 대조하여 반응 정도를 인지하고 있다. 이를 활용하여 기존에 육안으로 검사하던 방식에 따라 색상 보정용 대조수단을 포장 용기나 종이에 별도로 제공하고, 디지털 촬상장치를 이용하여 반응 디바이스의 색상 변화 정도를 검사할 수 있다.According to the first method, an image of a color correction control means in the form of a colorimetric table provided separately from an image of a result of a color reaction in the color reaction means is simultaneously obtained as an image. Products such as urine test, pH test and nitrate test, which are currently being sold, are provided with a strip-shaped reaction device and printing a colorimetric chart on packaging paper or paper. Therefore, the color of the reaction part of the reaction device is visually checked against the colorimetric table to recognize the degree of the reaction. By using the above method, color matching control means can be separately provided in a packaging container or paper according to a conventional method of visually inspecting, and the degree of color change of a reaction device can be inspected using a digital imaging device.
그러나 상기 첫 번째 방식의 경우 각 반응이나 검사에 대해 일일이 색상 보정용 대조수단을 설정해야 하는 불편함이 존재한다. 또한 실제로 육안이나 디지털 촬상장치로 수득하는 이미지 색상과 인쇄 색상은 동일하게 구현하는 것이 매우 힘들기 때문에 다양한 검사에 대해 적용하기 위해서는 상당한 노력이 필요하다. 특히, 여러 종류의 검사를 하나의 디바이스 내에서 수행하는 경우 색상 보정용 대조수단의 수가 수십 가지가 되기 때문에 상기와 같은 방법은 적용이 쉽지 않다는 단점이 있다. 예를 들어 Bayer 사의 MultiStixTM 10SG의 경우 포도당, 케톤, 빌리루빈 등에 대한 10종의 소변 검사 스트립으로 50가지 이상의 색상이 포함된 비색표를 제공하고 있고, 이를 디지털 촬상장치를 활용하여 검사하려면 각각의 색상에 대한 알고리즘을 개발하고 정확하게 인쇄해야 하기 때문에 적용이 쉽지 않다. 또한 디지털 촬상장치로 촬영시 색상 보정용 대조수단이 반응 디바이스에 비해 지나치게 크고 복잡하기 때문에 정확한 위치 파악이 힘들고 이미지의 색상이나 형태 왜곡에 대한 대처가 쉽지 않다. 아울러 색상 보정용 대조수단이 디바이스와 별도로 제공되는 경우 공간적으로 볼 때 수평 상태로 디바이스와 대조수단을 함께 두고 이미지를 수득해야 하기 때문에 시험관 반응과 같이 수직 상태측정이 바람직한 검사에는 적용하기가 매우 불편하다는 단점이 있다.However, in the case of the first method, it is inconvenient to individually set the checking means for color correction for each reaction or inspection. In addition, since it is very difficult to actually implement the image color and the print color acquired by the naked eye or the digital imaging device in the same manner, a considerable effort is required in order to apply it to various tests. In particular, when performing various kinds of inspections in a single device, the number of checking means for color correcting becomes several tens, which is disadvantage in that it is not easy to apply such a method. For example, Bayer's MultiStix TM For 10SG, 10 kinds of urine test strips for glucose, ketone, bilirubin, etc. are provided with color charts containing more than 50 colors. In order to inspect them using digital imaging device, It is not easy to apply because it needs to print. In addition, since the color correcting means for color correction is too large and complicated when photographing with a digital imaging device, it is difficult to precisely locate the image and it is difficult to cope with color or shape distortion of the image. In addition, when the contrasting means for color correction is provided separately from the device, it is necessary to obtain images by horizontally arranging the device and the control means horizontally. Therefore, it is very inconvenient to apply vertical state measurement such as a test tube reaction .
따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 색상 보정용 대조수단은 두 번째 방식에 따라 정색반응 수단과 하나의 지지체 상에 인접하여 동일 면에 위치하여 제공된다. 이 경우, 상술한 첫 번째 방식의 문제점들을 극복할 수 있다.Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, the color correcting control means in the present invention is provided on the same surface adjacent to and on one support with the color reaction means in accordance with the second scheme. In this case, the problems of the first method described above can be overcome.
본 발명에서 색상 보정용 대조수단은 반응 디바이스 내에 포함되어야 하기 때문에 10종 이하의 색상(예컨대, 백색, 적색, 청색, 녹색 등) 또는 5종 이하의 색상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3가지 이상 10가지 이하이다. 이와 같이 반응 디바이스에 색상 보정용 대조수단이 포함되면 여러 가지 검사에 대해 동일하게 적용될 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, since the color correcting control means should be contained in the reaction device, it is preferable that 10 colors or less (for example, white, red, blue, green, etc.) or 5 or fewer colors are used, It is less than branches. When the reaction device includes the color correcting contrasting means, it is possible to apply the same to various tests.
색상 보정용 대조수단이 복수개의 색상으로 구성되는 경우, 바람직하게는 이 수단은 코딩 시스템으로 이용될 수 있다. 본 명세서에서, 용어 “코딩 시스템”은 코딩 시스템이 부착된 대상(object)과 관련된 데이터의 광학 기기-판독 표식(representation)을 의미한다. 즉, 본 발명에서의 “코딩 시스템”은 코딩 시스템이 부착된 반응 디바이스와 관련된 검사의 종류, 이미지 정보 처리 방법 및 검사 결과 표시 방법 등과 같은 데이터의 표식을 의미한다. 본 발명의 디바이스는 후술하는 바와 같이 코딩 시스템을 별도로 가질 수 있으며, 색상 보정용 대조수단이 복수개의 색상으로 구성되는 경우에는 색상 보정용 대조수단을 코딩 시스템으로 이용할 수도 있다.When the color correction contrasting means is composed of a plurality of colors, preferably this means can be used as a coding system. As used herein, the term " coding system " refers to an optical instrument-read representation of data associated with an object to which the coding system is attached. In other words, the " coding system " in the present invention means an indicator of data such as a kind of inspection related to a reaction device to which a coding system is attached, an image information processing method and a test result display method. The device of the present invention may have a coding system separately as described later, and in the case where the color correction verification means is composed of a plurality of colors, the color correction verification means may be used as a coding system.
본 발명에서 색상 보정용 대조수단은 디지털 촬상장치의 광원에 대한 이미지 정보의 편차를 줄이기 위해 이용된다. 예컨대, 조도가 높은 백색광과 조도가 낮은 백색광을 광원으로 사용하였을 경우 이미지 데이터에 차이가 발생하게 되는데, 이러한 차이를 색상 대조수단으로 보정하여 보다 정확한 분석을 수행할 수 있다. In the present invention, the color correction verification means is used to reduce the deviation of the image information with respect to the light source of the digital imaging apparatus. For example, when white light having high illuminance and white light having low illuminance are used as a light source, a difference occurs in image data. This difference can be corrected by color matching means to perform more accurate analysis.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 디지털 촬상장치는 카메라 모듈을 포함한다. 촬상장치의 촬상 소자인 이미지 센서는 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 소자를 포함하며 전자 정공이 신호를 형성하여 출력되는 방식에 따라 CCD(Charge Coupled Device)형 이미지 센서 또는 CMOS(Complementary metal-oxidesemiconductor)형 이미지 센서일 수 있다. CCD형 이미지 센서와 CMOS형 이미지 센서는 공통적으로 광을 받아들여 전기 신호로 전환하는 수광부를 가지고 있으며, CCD형 이미지 센서는 이 전기 신호를 CCD를 통해 전달하며 마지막 단에서 전압으로 변환하며, CMOS형 이미지 센서는 각 화소에서 전압으로 신호를 변환하여 외부로 내보낸다. 디지털 촬상장치는 렌즈를 통과한 빛이 이미지 센서를 통해 전기신호로 바꾼 후 화상 이미지를 아날로그 데이터로 만들어낸 뒤 AD 컨버터를 거치면서 디지털 데이터로 신호를 처리한다. 이후 화상 디지털 데이터는 개인용 컴퓨터와 같은 별도의 기기로 분석할 수 있으나, 화상처리가 동일 전자기기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 디지털 촬상장치는 바람직하게는 마이크로콘트롤러 칩셋을 포함하여 AD 컨버터에서 바뀐 화상 디지털 데이터를 압축할 수 있고, 색 보정, 윤곽 강조, 노이즈 제어, 감마값 보정, 계조(그라데이션)나 화이트밸런스 처리 등을 통해 선명한 화질로 바뀔 수 있으며, 수정된 디지털 데이터는 디지털 촬상장치 내부 또는 외부의 저장 장치에 저장된다. According to a preferred embodiment of the present invention, the digital imaging device in the present invention comprises a camera module. An image sensor, which is an image sensing device of an image sensing device, includes a device that receives light and converts it into an electric signal. The image sensor includes a charge coupled device (CCD) type image sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) ) Type image sensor. The CCD type image sensor and the CMOS type image sensor commonly have a light receiving portion that receives light and converts it into an electric signal. The CCD type image sensor transmits the electric signal through the CCD, converts it to a voltage at the last stage, The image sensor converts the signal to a voltage at each pixel and outputs it to the outside. The digital imaging device converts the light passing through the lens into an electric signal through the image sensor, then converts the image into analog data, and then processes the digital data through the AD converter. Although the image digital data can be analyzed by a separate device such as a personal computer, it is preferable that the image processing is performed in the same electronic device. The digital image pickup apparatus of the present invention preferably includes a microcontroller chipset to compress image digital data changed by the AD converter and can perform color correction, contour enhancement, noise control, gamma value correction, gradation (gradation) , And the modified digital data is stored in a storage device inside or outside the digital imaging device.
본 발명에서의 디지털 촬상장치는 디지털 촬상장치를 포함되고, 마이크로프로세서를 통해 이미지 보정이 가능하며 결과를 저장할 수 있는 디지털 촬상장치이고, 보다 바람직하게는 PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 또는 태블렛 PC이며, 보다 더 바람직하게는 스마트폰이다. The digital imaging device of the present invention is a digital imaging device that includes a digital imaging device and is capable of image correction through a microprocessor and can store results, and more preferably a portable multimedia player (PMP), a personal digital assistant ), A smart phone, a digital camera, a laptop or a tablet PC, and more preferably a smart phone.
본 발명에서의 디지털 촬상장치는 바람직하게는 장치 내부에 이미지 데이터로부터 분석물의 존재 여부 또는 농도를 분석할 수 있는 분석 수단을 포함한다. 상기 분석 수단을 이용하면 반응 디바이스 상에서 발생한 정색반응 결과에 대한 이미지 데이터로부터 색상의 강도 또는 변화를 비교하여 분석물의 존재 여부 또는 농도를 분석할 수 있다. The digital imaging device in the present invention preferably includes analysis means capable of analyzing the presence or concentration of the analyte from the image data within the device. By using the analysis means, it is possible to analyze the presence or concentration of the analyte by comparing the intensity or the change of hue from the image data of the color reaction result generated on the reaction device.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 반응 디바이스는 내부 또는 외부에 바코드와 같은 코딩 시스템을 부착할 수 있으며, 디지털 촬상장치가 이를 인식하면 시료에 대한 검사의 종류, 이미지 정보 처리 방법, 검사 결과 표시 방법 등이 설정된 분석 수단을 불러올 수 있다(참조: 도 3-4). 바람직하게는 디지털 촬상장치를 이용하여 코딩 시스템을 인식하면 검사 종류 및 형태가 미리 저장되어 있는 분석 수단을 불러오게 되고, 디지털 촬상장치 화면에 괄호, 사각형 또는 원형 모양이 표시되어 반응 디바이스 및 디지털 촬상장치의 거리를 조절할 수 있다(참조: 도 3-4). 또한, 색상 보정용 대조수단 또는 정색반응 결과가 괄호와 같은 모양으로 화면상에 나타나며, 수동 또는 자동으로 초점을 맞추게 된다. 예컨대, 수동으로 초점을 맞추는 경우 디지털 카메라와 같이 셔터를 이용할 수 있고, 일정 크기 및 위치가 맞는 경우 자동적으로 이미지를 캡쳐할 수도 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the reaction device of the present invention can attach a coding system such as a barcode to the inside or the outside of the reaction device. When the digital imaging device recognizes it, the type of inspection for the sample, And a method of displaying a result can be called up (see FIG. 3-4). Preferably, when the coding system is recognized by using the digital imaging device, analysis means in which the type and type of examination are stored in advance is displayed, and parentheses, squares or circles are displayed on the screen of the digital imaging device, (See Figs. 3-4). Also, the color correcting control means or color reaction result is displayed on the screen in the form of parentheses, and the focus is manually or automatically obtained. For example, when focusing manually, a shutter can be used like a digital camera, and an image can be automatically captured when a certain size and position match.
본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명의 색상 보정용 대조수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지는 동일한 광 환경 하에서 동시에 하나의 이미지로 동시에 얻을 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a contrast-result synchronous image comprising a first image as an image of the color-correcting control means of the present invention and a second image as an image of the result of the color- Can be obtained at the same time.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 동기적 이미지를 얻기 위한 상기 광 환경은 외부 광원 또는 내부 광원 하에 있는 것이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the optical environment for obtaining a synchronous image is under an external light source or an internal light source.
본 명세서에서 용어 “광원”은 자연광을 비롯하여 광을 발산하는 어떠한 디바이스도 포함하고, 예컨대, 전구, LED(light emitting diode) 및 레이저를 포함한다. 광원으로부터 발산되는 조사(illumination)를 집중시키거나 분산시키기 위한 리플렉터를 추가적으로 포함할 수 있다.The term " light source " as used herein includes any device that emits light, including natural light, and includes, for example, a light bulb, a light emitting diode (LED), and a laser. The reflector may further include a reflector for concentrating or dispersing illumination emitted from the light source.
본 발명에서 사용되는 반응 디바이스는 바람직하게는 백색, 적색, 청색, 녹색 등을 단독 또는 복수의 색상 보정용 대조수단을 포함하며, 이를 이용하여 반응 결과물을 보정할 수 있다. The reaction device used in the present invention preferably includes single or plural color correction means for white, red, blue, and green, and can calibrate the reaction result using the same.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 색상은 RGB, HSB, CMYK, CIELab, CIEXYZ 등의 색공간을 사용하여 표시할 수 있으며, 각각의 색상에 대한 색공간 상에서의 좌표값은 상호 전환할 수 있으며, 이와 관련된 공식은 이미 알려져 있다. 예를 들어 RGB(255, 0, 0)로 표시되는 적색은 HSB(0, 100, 100)으로, CIELab(53, 80, 67)과 같은 색상이고, RGB(0, 255, 0)로 표시되는 녹색은 HSB(120, 100, 100)으로, CIELab(88, -86, 83)과 같은 색상이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the color of the present invention can be displayed using color spaces such as RGB, HSB, CMYK, CIELab, and CIEXYZ, and the coordinate values on the color space for each color can be switched And the formulas related thereto are already known. For example, the red color represented by RGB (255, 0, 0) is HSB (0, 100, 100), the color is the same as CIELab (53, 80, 67) Green is HSB (120, 100, 100), and is the same color as CIELab (88, -86, 83).
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 특정한 좌표를 갖는 색상 보정용 대조수단은 외부 환경(예컨대, 광원의 종류나 밝기)에 의해 변할 수 있으며, 이에 대한 보정 값을 설정하면 외부 환경의 변화를 최소화할 수 있다. 예컨대, HSB 좌표(32, 100, 100) 또는 RGB 좌표(255, 136, 0)를 갖는 주황색은 명도가 낮아질 경우 HSB 좌표(32, 100, 80) 또는 RGB 좌표(204, 109, 0)로 나타날 수 있다. 이와 같은 방식으로 하나 이상의 색상 대조수단을 디바이스에 포함하여 이미지를 분석하는 경우 해당 디바이스에 적합한 알고리즘을 적용하여 각 좌표에 대한 위치를 보정할 수 있다. 색상 보정과 관련하여 다양한 알고리즘(Barnard et al., IEEE Transactions on Image Processing, 11, 972-983, 985-996(2002), Agawal et al., J Pattern Recognition Research 1, 42-54(2006))이 알려져 있으며, 본 발명에서는 기존에 알려져 있는 알고리즘을 활용하거나 새로운 알고리즘을 적용하여 외부 환경에 대한 영향력을 최소화할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the color correction verification means having a specific coordinate can be changed according to the external environment (for example, the type and brightness of the light source), and by setting the correction value for that, the change in the external environment can be minimized have. For example, an orange color having HSB coordinates (32, 100, 100) or RGB coordinates (255, 136, 0) is displayed as HSB coordinates (32, 100, 80) or RGB coordinates (204, 109, 0) . When one or more color matching means is included in the device and the image is analyzed in this way, the position of each coordinate can be corrected by applying an algorithm suitable for the device. (2002), Agawal et al., J Pattern < RTI ID = 0.0 >
본 발명에서는 반응이 나타난 이미지의 특정 위치에서 색공간상의 좌표 값 중 선택된 두개 이상 조합의 평균값을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱더 바람직하게는 상기의 좌표값을 3개 이상 조합의 평균값을 사용하는 것이다. In the present invention, it is preferable to use an average value of combinations of two or more selected ones of the coordinate values on the color space at a specific position of the image in which the reaction appears. Even more preferably, the above coordinate value is an average value of combinations of three or more.
본 발명에 따르면, 본 발명에서의 디지털 촬상장치는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 통신 모듈은 당업계에 공지된 다양한 통신 모듈을 이용할 수 있다. 상기 통신 모듈을 이용하여 유선 또는 무선으로 동종 혹은 이종의 디지털 촬상장치에 자료를 전송할 수 있다.According to the present invention, the digital imaging device in the present invention can include a communication module. The communication module used in the present invention can use various communication modules known in the art. The data can be transmitted to the same or different digital imaging apparatus by wire or wirelessly using the communication module.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 디지털 촬상장치는 상기 반응 디바이스로부터 나오는 이미지 또는 상기 분석 프로그램으로부터 나오는 분석 결과를 사용자에게 유/무선으로 송신하는 송신수단을 추가적으로 포함한다. 예를 들어, 분석 프로그램으로부터 나오는 분석 결과를 상기 송신수단을 통하여 무선으로 송신하면 3세대(3G) 광대역 부호분할다중접속망(WCDMA), 무선랜(Wi-Fi), 와이브로(휴대인터넷) 망 또는 롱텀에볼루션망(LTE)을 이용하여 사용자들이 전송받을 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the digital imaging apparatus according to the present invention further includes transmission means for transmitting the image coming from the reaction device or the analysis result coming from the analysis program to the user via wire or wirelessly. For example, if the analysis result from the analysis program is wirelessly transmitted through the transmission means, a third generation (3G) wideband code division multiple access network (WCDMA), a wireless LAN (Wi-Fi), a WiBro Users can transmit and receive using Evolution network (LTE).
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다음을 포함하는 시료 내의 분석물을 측정하기 위한 시스템을 제공한다: According to another aspect of the present invention there is provided a system for measuring an analyte in a sample comprising:
(a) (i) 시료를 적용하여 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 정색반응 수단 및 (ii) 소정(pre-determined)의 색상을 갖는 색상 보정용 대조 수단을 포함하는 반응 디바이스;(a) a reaction device comprising (i) a color reaction means for applying a sample to induce a color reaction to occur, and (ii) a control means for color correction having a pre-determined color;
(b) 디지털 촬상장치; 상기 디지털 촬상장치는 상기 반응 디바이스에서의 상기 색상 보정용 대조 수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응 수단에서의 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지(reference-result synchronized image)를 동일한 광(light) 환경 하에서 하나의 이미지로 동시에 얻으며; (b) a digital imaging device; Said digital imaging device comprising a reference-resultant image comprising a first image as an image of said color correction verification means in said reaction device and a second image as an image resulting from a color reaction in said color reaction means, result synchronized image simultaneously in one image under the same light environment;
(c) 상기 대조-결과 동기적 이미지에 있는 제1이미지 및 제2이미지를 비교하여 상기 제2이미지의 색상을 보정(calibration)하고 상기 보정된 제2이미지의 색상으로부터 상기 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 제공하는 분석 수단.(c) comparing the first image and the second image in the contrast-result synchronous image to calibrate the color of the second image and determine the presence or absence of the analyte in the sample from the color of the corrected second image Or analyzing means for providing data on concentration.
본 발명의 시스템은 상술한 본 발명의 시료 내 분석물의 측정 방법을 구현하는 장치에 관한 것으로 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.The system of the present invention relates to an apparatus for implementing the above-described method of measuring analytes in a sample of the present invention, the description of which is common to avoid the excessive complexity of the present specification.
본 발명의 시스템은 반응 디바이스, 디지털 촬상장치 및 분석 수단을 포함한다. 상기 반응 디바이스(1)는 시료를 적용하여 정색반응이 발생할 수 있는 어떠한(any) 재료 및 형상을 포함한다. 바람직하게는, 상기 반응 디바이스(1)는 지지체(11), 정색반응 수단(12) 및 색상 보정용 대조수단(13)를 포함한다.The system of the present invention comprises a reaction device, a digital imaging device and an analysis means. The reaction device (1) comprises any material and shape by which a sample can be applied to cause a color reaction. Preferably, the reaction device (1) comprises a support (11), a color reaction means (12) and a control means for color correction (13).
상기 지지체(11)는 당업계에서 통상적으로 이용되는 어떠한 지지체도 포함하며, 바람직하게는 폴리머(예컨대, 폴리스틸렌 및 폴리프로필렌), 유리, 금속 또는 종이이다. 지지체 상에 있는 정색반응 수단(12)에서 시료와의 반응이 유도되어 정색반응이 발생된다. 바람직하게는, 색상 보정용 대조수단 (13)은 정색반응 결과가 도출되는 정색반응 수단(12)과 지지체 상에서 인접하여 동일 면에 위치한다.The
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 반응 디바이스에 포함된 색상 보정용 대조수단을 코딩 시스템으로 활용하는 것이다. 예를 들어 백색, 적색, 녹색 및 청색 계열의 색상 보정용 대조수단을 사용하는 경우 24 (4× 3× 2× 1) 종류의 코딩이 가능하다. 이 경우, 바람직하게는 본 발명에서의 분석 수단은 (i) 코딩 시스템과 상관성(correlation)이 있는 시료에 대한 검사의 종류, 이미지 정보 처리 방법 및 검사 결과 표시 방법과 같은 정보, 그리고 (ii) 코딩 시스템과 상관성(correlation)이 있는 상기 정보에 기초하여 시료 내의 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 제공하는 프로세서를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the color correction verification means included in the reaction device of the present invention is utilized as a coding system. For example, in the case of using the white, red, green, and blue color matching means, 24 (4 x 3 x 2 x 1) types of coding are possible. In this case, preferably, the analyzing means in the present invention includes (i) information such as a kind of inspection for a sample having a correlation with the coding system, an image information processing method and a test result display method, and (ii) And a processor for providing data on the presence or concentration of the analyte in the sample based on the information having a correlation with the system.
예를 들어, 디지털 촬상장치를 이용하여 코딩 시스템을 인식하면 검사 종류, 이미지 정보 처리 방법 및 검사 결과 표시 방법과 같은 정보에 기초하여 시료 내의 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 제공하도록 상기 프로세서가 작동하고, 디지털 촬상장치 화면에 괄호, 사각형 또는 원형 모양이 표시되어 반응 디바이스 및 디지털 촬상장치의 거리를 조절할 수 있다(참조: 도 3-4).
For example, if a coding system is recognized using a digital imaging device, the processor may be configured to provide data on the presence or concentration of an analyte in the sample based on information such as the type of examination, the method of processing the image information, And parentheses, squares or circles are displayed on the screen of the digital imaging device to adjust the distance of the reaction device and the digital imaging device (see FIG. 3-4).
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:
(ⅰ) 본 발명은 시료 내 분석물의 측정 방법을 제공한다.(I) The present invention provides a method for measuring an analyte in a sample.
(ⅱ) 본 발명은 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 간편하고 정확하게 도출할 수 있다. (Ii) The present invention can easily and accurately derive data on the presence or concentration of an analyte in a sample.
(ⅲ) 본 발명은 시료 내의 분석물을 측정하는 시스템을 제공한다.
(Iii) The present invention provides a system for measuring an analyte in a sample.
도 1은 본 발명의 반응 디바이스(1)에 대한 개략도이다. 지지체 (11), 정색반응 수단(12) 및 색상 보정용 대조수단(13)을 포함한다.
도 2a-2c는 본 발명에 따라, 농도별로 아질산염 검사를 수행한 후 디지털 촬상장치를 이용하여 이미지를 수득하고 보정용 대조수단을 이용하여 RGB 값을 보정한 (a) R", (b) G" 및 (c) B" 값에 대한 정량 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 3a-b는 디지털 촬상장치를 이용하여 반응 디바이스에 포함된 색상 보정용 대조수단을 코딩 시스템으로 인식하는 과정을 보여주는 개략도이다.
도 4는 디지털 촬상장치를 이용하여 반응 디바이스에서의 색상 보정용 대조 수단(13)의 이미지로서의 제1이미지 및 정색반응 수단(12)에서의 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지를 얻는 과정을 보여주는 개략도이다.
도 5는 디지털 촬상장치에 포함되어 있는 분석 수단을 통해 대조-결과 동기적 이미지로부터 분석 결과를 도출하는 과정을 보여주는 개략도이다.
<도면의 부호에 대한 설명>
1: 반응 디바이스 11: 지지체
12: 정색반응 수단 13: 색상 보정용 대조수단1 is a schematic view of a
(A) R ", (b) G" in which the RGB values are corrected by using a calibration means for correction, after obtaining an image using a digital imaging device after performing nitrite detection by concentration according to the present invention, And (c) the B "value.
FIG. 3A is a schematic view showing a process of recognizing a color correction verification means included in a reaction device using a digital imaging device as a coding system. FIG.
Fig. 4 is a schematic diagram of a control-color image forming apparatus including a first image as an image of a color-correcting control means 13 in a reaction device and a second image as an image of a result of a color- The result is a schematic diagram showing the process of obtaining a synchronous image.
5 is a schematic diagram showing a process of deriving an analysis result from a contrast-result synchronous image through the analysis means included in the digital imaging device.
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
1: Reaction device 11: Support
12: color reaction means 13: color contrast control means
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .
실시예 1: pH 스트립의 이미지 보정 Example 1: Image correction of a pH strip
RGB(255, 0, 0), CIELab(53, 80, 67)인 적색, RGB(0, 255, 0), CIELab(88, -86, 83)인 녹색, RGB(0, 0, 255), CIELab(32, 79, -108)인 청색, RGB(255, 255, 255), CIELab(100, 0, 0)인 백색 대조수단을 Pantone 사의 표준 색상표로부터 밴드 형태로 오려서 사각형 모양의 4개의 색상 패드가 포함된 Macherey-Nagel(독일) 사의 pH-Fix 테스트 스트립에 부착한 후 디지털 촬상장치로 스마트폰인 삼성전자 갤럭시 S와 삼성전자 갤럭시 SII를 이용하여 서로 다른 조도 환경 하에서 6회에 걸쳐 이미지를 수득하였다. 수득된 이미지는 이미지 분석 프로그램을 이용하여 각각의 밴드에 대해 3개의 지점에 대해 평균하여 RGB 값을 구하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.(0, 255, 0), CIELab (88, -86, 83) green, RGB (0, 0, 255), CIELab White contrasting means such as CIELab (32, 79, -108), RGB (255, 255, 255) and CIELab (100, 0, 0) are cut out from the standard color table of Pantone into band shapes, After attaching to the pH-Fix test strip of Macherey-Nagel (Germany) with pad, Samsung Electronics Galaxy S and Samsung Galaxy SII, which are smart phones, are used as digital imaging devices. . The obtained images were averaged over three points for each band using an image analysis program, and the RGB values were obtained. The results are shown in Table 1.
대조수단Red
Contrast means
대조수단green
Contrast means
대조수단blue
Contrast means
대조수단White
Contrast means
상기 표에서 알 수 있듯이 대조수단의 경우 조명이나 이미지 수득 과정 등의 차이로 인해 표준색상표와 동일한 RGB 값을 얻을 수가 없었고, 대조수단과 패드의 색상 편차가 표 2와 같이 다양하게 나타났다.As can be seen from the above table, the same RGB values as those of the standard color trademark could not be obtained due to differences in illumination or image acquisition process, and color variations of the control means and the pad were varied as shown in Table 2.
이미지의 색상을 보정하는 방법은 매우 다양하게 적용시킬 수 있으며, 본 실시예에서는 비교적 간단한 계산으로 대조수단을 이용하여 색상을 보정하였다. 상기 이미지의 RGB 값을 CIELab 값으로 전환시킨 후 상기의 6회 측정한 이미지 중 하나를 기준 이미지로 하고, 기준 이미지와 각 이미지의 백색 대조수단에 대한 CIELab 값 차이를 계산하였으며, 이 계산값을 각 패드의 CIELab 값에 적용한 후 다시 RGB 값(R′G′B′)으로 변환시켰다. 그 결과, 표 3에서 보는 바와 같이 결과값의 편차가 개선되었음을 알 수 있었다.
A method of correcting the color of an image can be applied in a wide variety of ways. In this embodiment, the color is corrected using a comparator by a relatively simple calculation. After converting the RGB values of the image into CIELab values, one of the six measured images was used as a reference image, and the difference between the reference image and the CIELab value for the white comparison unit of each image was calculated. After applying it to the CIELab value of the pad, it was converted back to the RGB value (R'G'B '). As a result, as shown in Table 3, it was found that the deviation of the result value was improved.
상기 6회 측정한 이미지 중 하나를 기준 이미지로 하고, 기준 이미지와 각 이미지의 적색대조수단의 R값, 녹색대조수단의 G값, 청색대조수단의 B값과의 비율을 계산하였고, 각 이미지에 이 계산값을 각 패드의 값에 적용한 후 다시 RGB 값(R″G″B″)으로 변환시켰다. 그 결과, 표 4에서 보는 바와 같이 결과값의 편차가 개선되었음을 알 수 있었다.
The ratio between the reference image and the R value of the red contrast means of each image, the G value of the green contrast means, and the B value of the blue contrast means was calculated using one of the images measured six times, The calculated value was applied to the value of each pad, and then converted into an RGB value (R "G" B "). As a result, as shown in Table 4, it can be seen that the deviation of the result is improved.
실시예Example 2: 아질산염 검사 2: Nitrite test
실시예 1에서와 같이 색상 대조수단을 Pantone 사의 표준 색상표로부터 밴드 형태로 오려서 Merck(독일) 사의 아질산염 테스트 스트립에 부착한 후 아질산염을 농도별로 반응시켰으며, 반응 패드에서의 색상은 보라색 계열로 나타났다. 이것을 삼성전자 갤럭시 SII를 이용하여 서로 다른 조도 환경 하에서 3회에 걸쳐 이미지를 수득하였다. 수득된 이미지는 이미지 분석 프로그램을 이용하여 각각의 패드에 대해 3개의 지점에 대해 평균하여 RGB 값을 구하였다. 그 결과 이미지 수득 환경에 따라 RGB 값의 편차가 크게 나타났다.As in Example 1, the color control unit was cut into bands from the standard color table of Pantone and attached to a nitrite test strip of Merck (Germany), followed by reaction of nitrite by concentration, and the color in the reaction pad was purple . This image was obtained three times under different illuminance environments using Samsung Galaxy SII. The resulting image was averaged over three points for each pad using an image analysis program to obtain RGB values. As a result, the deviation of the RGB values was large depending on the image acquisition environment.
상기 3회 측정한 이미지 중 하나를 기준 이미지로 하고, 기준 이미지와 각 이미지의 적색대조수단의 R값, 녹색대조수단의 G값, 청색대조수단의 B값과의 비율을 계산하였고, 각 이미지에서 이 계산값을 각 패드의 값에 적용한 후 다시 RGB 값(R″G″B″)으로 아래 표와 같이 변환시켰다.
The ratio of the reference image to the R value of the red contrasting means of each image, the G value of the green contrasting means, and the B value of the blue contrasting means was calculated as one of the images measured three times, The calculated values were applied to the values of the respective pads, and then converted into RGB values (R "G" B ") as shown in the following table.
색상 변화에 대한 값은 1/(R″+B″)로 계산하였고 그 결과, 도 2에서 보는 바와 같이 정량적 결과를 얻을 수 있었다.
The value for the color change was calculated as 1 / (R " + B ") and as a result, a quantitative result was obtained as shown in FIG.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (17)
(a) (i) 시료가 적용되어 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 정색반응 수단 및 (ii) 소정(pre-determined)의 색상을 갖는 색상 보정용 대조수단을 포함하는 반응 디바이스에 시료를 적용하여 상기 정색반응 수단에서 정색반응이 발생하도록 유도하는 단계; 상기 색상 보정용 대조수단 및 정색반응 수단은 하나의 지지체 상에서 인접하여 동일 면의 일직선 상에 위치하며;
(b) 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 단말기로 상기 디바이스에서의 상기 색상 보정용 대조수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지(reference-result synchronized image)를 하나의 이미지로 동시에 얻는 단계; 상기 제1이미지 및 제2이미지는 동일한 광(light) 환경 하에서 동시에 하나의 이미지로 얻으며, 상기 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 단말기는 시료 내 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 제공하는 분석 프로그램이 포함되어 있고;
(c) 상기 대조-결과 동기적 이미지에 있는 제1이미지 및 제2이미지를 비교하여 상기 제2이미지의 색상을 보정(calibration)하는 단계; 및
(d) 상기 보정된 제2이미지의 색상으로부터 상기 시료 내의 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 얻는 단계.
A method of measuring an analyte in a sample comprising the steps of:
(a) a reaction device comprising (i) a color reaction means for applying a sample to induce a color reaction, and (ii) a control means for color correction having a pre- Thereby inducing a color reaction to occur in the color reaction means; Wherein the color correcting control means and the color reaction means are adjacent to each other on a single support and are positioned on a straight line on the same surface;
(b) a control-resultant synchronous image comprising a first image as an image of said color correcting means in said device and a second image as an image of a result of said color reaction to a portable terminal comprising a camera module, result synchronized image) in one image at the same time; The first image and the second image are simultaneously obtained as one image under the same light environment and the portable terminal including the camera module includes an analysis program for providing data on the presence or concentration of the analyte in the sample ;
(c) comparing the first image and the second image in the contrast-result synchronous image to calibrate the color of the second image; And
(d) obtaining data on the presence or concentration of the analyte in the sample from the color of the corrected second image.
The method according to claim 1, wherein the sample is at least one selected from the group consisting of blood, plasma, serum, urine, lymph, bone marrow, saliva, milk, ophthalmic solution, semen, brain extract, spinal fluid, joint fluid, thymus fluid, , Tap water, sewage, sewage, or ground water.
The method according to claim 1, wherein the color correcting control means is three or more and ten or less.
5. The method of claim 4, wherein the color correction verification means is used as a coding system.
The method of claim 1, wherein the portable terminal is a smart phone.
The method of claim 1, wherein the optical environment is under an external light source or an internal light source.
(a) (i) 시료를 적용하여 정색반응(color reaction)이 발생하도록 유도하는 정색반응 수단 및 (ii) 소정(pre-determined)의 색상을 갖는 색상 보정용 대조수단을 포함하는 반응 디바이스; 상기 색상 보정용 대조수단 및 정색반응 수단은 하나의 지지체 상에서 인접하여 동일 면의 일직선 상에 위치하며;
(b) 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 단말기; 상기 카메라 모듈을 포함하는 휴대용 단말기는 상기 반응 디바이스에서의 상기 색상 보정용 대조 수단의 이미지로서의 제1이미지 및 상기 정색반응 수단에서의 정색반응의 결과의 이미지로서의 제2이미지를 포함하는 대조-결과 동기적 이미지(reference-result synchronized image)를 동일한 광(light) 환경 하에서 하나의 이미지로 동시에 얻으며; 그리고,
(c) 상기 대조-결과 동기적 이미지에 있는 제1이미지 및 제2이미지를 비교하여 상기 제2이미지의 색상을 보정(calibration)하고 상기 보정된 제2이미지의 색상으로부터 상기 시료 내의 분석물의 존재 여부 또는 농도에 대한 데이터를 제공하는 분석 수단; 상기 분석 수단은 상기 휴대용 단말기에 포함된다.
A system for measuring an analyte in a sample comprising:
(a) a reaction device comprising (i) a color reaction means for applying a sample to induce a color reaction to occur, and (ii) a control means for color correction having a pre-determined color; Wherein the color correcting control means and the color reaction means are adjacent to each other on a single support and are positioned on a straight line on the same surface;
(b) a portable terminal including a camera module; Wherein the portable terminal including the camera module is a control-result synchronous device including a first image as an image of the color-correcting control means in the reaction device and a second image as an image resulting from a color reaction in the color- Concurrently obtaining a reference-result synchronized image in one image under the same light environment; And,
(c) comparing the first image and the second image in the contrast-result synchronous image to calibrate the color of the second image and determine the presence or absence of the analyte in the sample from the color of the corrected second image Or analyzing means for providing data on the concentration; The analysis means is included in the portable terminal.
11. The system according to claim 10, wherein the color correcting means is three or more and ten or less.
13. The system of claim 12, wherein the color correction verification means is used as a coding system.
11. The system of claim 10, wherein the portable terminal is a smartphone.
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